Fisica / Ottica

Calcolatore della legge di Snell: rifrazione e angolo critico

Calcola quanto si piega la luce tra due materiali in base ai loro indici di rifrazione e all'angolo di incidenza, trova l'angolo critico per la riflessione interna totale e scegli materiali comuni come acqua, vetro e diamante da un elenco.

Calcolatore della legge di Snell: rifrazione e angolo critico: n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂ permette di calcolare l'angolo di rifrazione. Quando la luce passa dall'aria all'acqua con un angolo di 30°, si piega fino a 22,04°, verso la normale. Nel passaggio opposto, dall'acqua all'aria, gli angoli superiori all'angolo critico di 48,63° impediscono alla luce di uscire dall'acqua: la luce viene riflessa all'interno, con riflessione interna totale. Funziona al 100% localmente nel browser, senza caricare file sul server.

Esecuzioni
Nel browser
Costo
Gratuito · senza registrazione
Disponibilità
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Calcolatore della legge di SnellElaborazione locale

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Angolo di rifrazione22,04°deviato verso la normale
Angolo criticoNessunola luce entra in un mezzo più denso a qualsiasi angolo

La luce cambia direzione quando entra in un materiale con un indice di rifrazione diverso: n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂, con gli angoli misurati rispetto alla normale, la linea perpendicolare alla superficie. Entrando in un mezzo più denso, viene deviata verso la normale. Entrando in uno meno denso, viene deviata lontano dalla normale e, oltre l'angolo critico, non può più uscire: è così che funzionano le fibre ottiche e la brillantezza dei diamanti. Gli indici si riferiscono alla luce gialla e variano leggermente in base al colore.

Fibre ottiche

Il nucleo di una fibra di vetro ha un indice leggermente più alto del rivestimento, quindi la luce che colpisce il confine oltre l'angolo critico viene riflessa totalmente e viaggia per chilometri lungo la fibra con perdite ridotte.

I valori preimpostati

Acqua 1,333, vetro crown 1,52, acrilico 1,49 e diamante 2,417 sono valori standard per la luce gialla del sodio; i campioni reali variano leggermente in base alla temperatura e alla composizione. Per la messa a fuoco, anziché per la rifrazione, il calcolatore dell'equazione delle lenti indica dove si forma un'immagine.

Come usarlo

  1. Scegli o inserisci gli indici di rifrazione dei due materiali.
  2. Inserisci o trascina l'angolo di incidenza, misurato rispetto alla normale.
  3. Leggi l'angolo di rifrazione e l'angolo critico e osserva il diagramma.

Privacy e limitazioni

Tutto viene calcolato nel tuo browser.

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Domande frequenti

Che cos'è la normale?

È una linea perpendicolare alla superficie nel punto in cui colpisce la luce; tutti gli angoli vengono misurati rispetto alla normale, non rispetto alla superficie.

Perché il diamante brilla?

Il suo indice di rifrazione, 2,42, produce un angolo critico di soli 24,4°: la luce che entra rimbalza molte volte al suo interno prima di uscire.

Perché gli indici cambiano in base al colore?

La maggior parte dei materiali piega la luce blu più di quella rossa. Per questo un prisma scompone la luce bianca in uno spettro; i valori preimpostati si riferiscono alla luce gialla a 589 nm.

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